“对分课堂”在无机化学教学中的应用

赵 臻,孙小媛

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007)

无机化学是高校应用化学专业的第一门专业必修课，具有承前启后的作用，是培养应用化学专业人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分.无机化学课程的主要内容包括化学反应原理、物质结构基础和元素化学三大部分.由于无机化学课程所包含的内容多，理论性较强，学生普遍存在知识遗忘快、内化困难等问题.同时因学生个体差异显著，仅用课堂讲授的教学方法难以满足所有学生的需求，难以调动学生学习的积极性.如何在有限的时间内，使学生理清无机化学的知识脉络，掌握重点、难点内容，满足学生个性化的需要，提高无机化学的课堂效果，这是亟须探讨和解决的问题.

以往无机化学课程主要采用课堂讲授辅以多媒体的教学模式.该模式突出了教师的主导作用，教师能充分驾驭课堂.通过教师系统性、逻辑性的讲授，帮助学生理清知识点之间的关联，抓住重点.但这种单向传导、被动接受且交互性不强的模式不利于学生思维能力的发展和探索精神的培养,易挫伤学生学习的主动性[1].2014年，复旦大学张学新教授结合讲授式课堂与讨论式课堂的优点，提出了“对分课堂”教学模式[2]，并在不同层次高校的理工科专业课程教学中进行了实践和探索，效果较好[1,3～8].对分课堂分为 3 个阶段，即讲授(presentation)、内化吸收(assimilation)、讨论(discussion)，因此也被称为 PAD 课堂.本项研究结合无机化学课程内容和特点，就“对分课堂”在无机化学教学中的应用进行探讨.

1 对分课堂在无机化学教学中的应用

对分课堂的核心理念是把一半课堂时间分配给教师进行讲授，另一半分配给学生以讨论的形式进行交互式学习[2].对分课堂可以隔堂对分，也可以当堂对分.在实际教学中，根据章节内容和特点，对化学反应原理部分主要采用隔堂对分的教学模式，对物质结构部分采用当堂对分和隔堂对分相结合的教学模式，对元素化学部分采用当堂对分的教学模式.

1.1 化学反应原理对分课堂实践

化学反应原理部分的逻辑性强，概念难于理解，习题计算量大.有些学生因有一定高中化学的基础，在学习初期易产生轻视情绪，听课不投入，导致学习中后期因知识量显著增大而跟不上教学节奏.为提高学生课堂注意力，在教学过程中教师会适时提问学生，但难以照顾到所有学生，学生也易产生被教师牵着鼻子走的感觉.所以，在授课中要注重高中化学与大学化学的衔接，强化学生的主体作用，提升学生的学习兴趣和对课程的重视程度.针对这部分内容，主要采用隔堂对分的教学模式.以气体一章为例，首先，教师在第一次课(2学时)完成本章内容讲授，然后根据教学内容布置作业，作业包括章节内容总结和习题，习题量要适中且有代表性(如10道选择题、10道判断题、5道计算题)，难易程度要有梯度性；课后，要求学生在规定时间内完成作业并提交到学习平台，教师在第二次课前批阅作业，发现学生存在的共性问题.第二次课，教师先简单总结学生完成作业的情况，指出作业中的难点和错误较多的题目；然后让学生以小组为单位(通常3～4人一组)进行讨论交流，互相展示作业、表述个人理解和观点、互相解答疑难；接下来，教师针对重点难点题目随机选人回答，学生根据小组讨论结果给出相应答案；最后，教师对共性问题进行解答，进一步强调重点难点内容，并展示和点评优秀作业，整个过程时间约25 min.实践发现，该过程比以往教师总结章节内容和讲授习题的效果要好.学生通过自己思考和互动交流，能将知识点理解和掌握到位.很多学生甚至设计出知识点框架图(见图1)，体现学生们思路清晰，且学习主动性增强.通过讨论交流环节，学生可以互相启发，解决个性问题，发现共性问题，突破难点，在互动中促进知识点的内化和吸收.

图1 学生设计的气体章节知识点框架图

在实际教学中，需要注意的是不要刻意对分，也没必要每节课都对分，而是根据每章的重点难点问题和学生对知识点的掌握情况开展对分.如对气体、热化学、化学反应速率、沉淀反应这四章内容，分别开展一次对分，对化学平衡和氧化还原反应这两章分别开展两次对分，对酸碱反应和配位反应这一章进行了三次对分.对分时间也要根据实际情况确定，有些章节可以讲授1学时，有些章节讲授10～15 min即可.教师在教学中应视课程和教学情况灵活应用对分，不可拘泥于形式.

1.2 物质结构基础对分课堂实践

物质结构基础的内容较抽象、难以理解.学生在高中阶段对物质结构的部分内容学习进度不一.如对于分子结构的内容，通过问卷调查得知，只有25%左右的学生高中阶段学过还记得，35%左右的学生学过但忘了，40%左右的学生根本没学过.按以往传统课堂授课，往往出现这种情况：对于某些重点和难点问题，即便花费大量课堂教学时间反复讲授，也会出现一些同学已经能熟练运用知识点，而一些同学却还摸不着头脑.基础薄弱的学生因跟不上教学进度，失去信心，从而失去学习兴趣；而基础好的同学会因在同一知识点的反复学习过程中失去耐心，学习积极性下降，从而使学习效果大打折扣.所以，结合物质结构的内容特点和学生学习情况，主要采用隔堂对分和当堂对分相结合的模式进行教学.如分子结构一章的主要内容有lewis理论、价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子轨道理论和键参数，计划教学8学时.第1，2学时，教师讲授lewis理论、价键理论和杂化轨道理论主要内容，课后要求学生复习所学内容，独立完成作业，在规定时间内提交作业.第3，4学时，针对难点重点问题(杂化轨道理论作业)进行分组讨论、教师答疑，时间约20 min，然后教师利用50 min讲授完成价层电子对互斥理论的主要内容，给出思考题(应用价层电子对互斥理论推断分子几何构型)，学生进行7 min的独立思考，写出自己的解答，然后进行5 min左右小组讨论，8 min左右全班交流、教师答疑和总结.第5，6学时，教师讲授完成分子轨道理论的主要内容，布置课后作业.在第7，8学时，进行30 min左右隔堂对分，然后利用45 min讲授键参数的主要内容，最后15 min进行章节总结.在分子结构一章中，共开展两次隔堂对分和一次当堂对分，无论是隔堂对分还是当堂对分，都充分运用了对分的4个环节，即教师讲授—学生独学—学生讨论—教师答疑.在这一过程中，学生通过小组讨论，可以互相促进，化解难疑，较好地理解和掌握基本理论，提升对知识的接受程度；教师也能及时发现学生的问题，及时给予解答.

1.3 元素化学对分课堂实践

元素化学主要讨论元素及其化合物的存在、性质、制备和用途.其内容庞杂，知识点众多，涉及大量的化学反应，易于理解但难于记忆.以往采用传统的课堂讲授教学模式，即使在教学内容里结合生产生活实际，引入科技前沿，仍然会出现有些学生在课程进行到一半时 “坐不住”“昏昏欲睡”的现象，还容易造成学生课上懂了，课后忘了的情况.针对元素化学内容，主要采用当堂对分的教学模式，以提高学生课堂注意力和课堂参与度，使学生学会思考问题，能够学以致用，能结合前面所学的结构模型和化学反应原理，评价和解释元素化合物的性质.例如，在卤化氢和卤化物这一节课中，主要知识点有卤化氢性质、卤化氢的制备和用途、卤化物的分类和性质、多卤化物，选取两个知识点进行当堂对分，约为20 min.一是在介绍卤化氢性质的递变规律时，提出问题——推测卤化氢熔沸点的高低顺序，解释其稳定性、解离度和酸性的递变规律；二是在介绍金属卤化物时，只给出4组金属卤化物熔沸点变化情况，让学生根据实验事实总结金属卤化物的键型及性质的递变规律.通过小组讨论交流，学生能做到应用结构的理论，推测和解释元素化合物的性质，总结出元素性质的递变规律，这个过程既加深了学生对元素性质的理解、记忆，又强化了前面所学内容.

1.4 课堂评价

对分课堂强调过程性评价[2].在教学实践中，我们充分应用学习通教学平台开展过程性评价.本课程的平时成绩为30分，其中出勤6分，作业12分，课堂测验6分，课堂互动6分.课前，教师需要在平台上设置好平时成绩权重.课上，利用平台签到功能进行考勤，利用平台进行选人、主题讨论、测验等课程活动.如当堂对分时，教师可以在平台的主题讨论中发布讨论的问题，学生直接在平台上回复，给出自己的解答，确保了学生的参与度.分组讨论结束后，教师可通过学习通选人功能来随机抽选学生回答问题，排除教师选人的主观性，确保学生参与课堂的公平性.课后，教师在平台上发布作业和批改作业情况，学生可以通过平台查看作业评分和反馈，反思自己的学习情况.学习通教学平台会实时统计出学生出勤、作业、参与课程活动等情况，按成绩权重设置给出分数，可作为平时成绩的主要参考依据.通过平台反馈结果，学生可以评估自己的表现，教师也可以对学生的水平有较客观的评估根据，总结学生的平时表现，及时督促、鼓励和指导学生，促使学生主动查找差距，从被动转为主动学习.应用教学平台开展过程性评价，既能及时获取学生学习状况的信息，又不会给教师带来过多的负担.

2 几点思考

第一、有效运用对分课堂教学模式的关键在于教师要把握好讲授、内化吸收和讨论3个教学环节.教师需要对教学内容进行全局把握，课前做好教学设计，在有限课堂时间内有效地帮助学生熟悉章节内容，理解重点和难点.课后教师应及时批改作业，及时发现学生作业中出现的共性问题和突出问题.在讨论环节，讨论题目的恰当性和针对性对提高教学效果至关重要.同时要注意合理分配讨论时间，指导学生在有限的时间内完成问题讨论.

第二、对分课堂教学模式对教师自身素质提出了更高的要求.在教学讨论环节，面对学生提出的意料以外的创意和假设问题，教师需要做好充分准备.教师在备课阶段必须自我挑战，深挖教材内容，查阅资料，紧跟科研前沿，不断学习新知识，提升自己专业知识素养和教学水平.

第三、通过教学实践发现，虽然多数学生能够积极地投入到对分课堂的讨论过程中，但仍有少数学生存在课后复习不到位、讨论不积极的问题.主要是因为学生缺乏自主学习能力，需要教师进行监督、督促学生自学和参与讨论，所以,应注意在内化吸收阶段为学生提供有效指导，调动学生学习的主观能动性.

3 结束语

将“对分课堂”应用于无机化学课程教学中，通过“对分”的形式避免了讲授式教学中学生被动接受的现象，引导学生积极参与课堂教学活动，加强了生生互动和师生互动[9]，激发了学生自主学习的意识.成功实践对分课堂的关键在于教师的素质和能力，需要教师不断加强学习，丰富自身知识结构，积累科研经验，不断提升教学水平.只有教师有能力把握好“讲授、内化吸收、讨论”整体教学过程，才能灵活运用好对分课堂，有效提高课堂教学效果.